科学研究只有第一没有第二.doc

科学研究(Jiu)，只有第一没有第二　　丁肇中，1936年1月(Yue)生，本籍山东日照，现为美国麻省理工学院物理学传授，美国国度科学院院士，1976年获诺贝尔物理学奖，近年因指导“阿拉法磁谱仪〞尝试探究反物质而出名海外焦点提醒不要盲从专家的结论，权势巨子专家的尝试成果未必都是准确的做你认为准确的工作，不要害怕坚苦，不要因为年夜年夜都人的否决而改变科学是很难猜测的，对料想之外的现象要有充实的筹办科学是年夜都从命少数，只有少数人把年夜都人的不雅念推翻今后，科学才能向前开展列位教师！列位同窗！很是快乐可以到东南年夜学来与年夜师交流今天我陈述的标题问题是“我所履历的尝试物理〞，介绍我的五个尝试及体味尝试是天然科学的根底，假如没有尝试的证实，理论是没有意义的当尝试证了然理论今后，才可以成立新的理论，这是一个很主要的不雅念在曩昔400年里，我们对物质构造的理解，年夜都来自于尝试物理，所以我想跟年夜师讲一讲我所履历的五个物理尝试电子有没有半(Ban)径？不要盲(Mang)从权势巨子专家的结论第一个尝试是测量电子的半径1948年，有三个物理学家，一个是费曼，一个是施温格，第三个是朝永振一郎，他们经由过程尝试，得出如许一个成果：电子是没有体积的，换句话说电子是没有半径的。

这个理论被那时所有的尝试所证实，后来他们是以获得了诺贝尔奖可是1964年，哈佛年夜学和康奈尔年夜学的闻名传授和多年专门从事这种尝试的专家，用假设干年时候做尝试，得出了相反的成果：量子电动力学是错误的，电子是有体积的，电子的半径在10的负13至14厘米之间，也就是说测出了电子的巨细他们的尝试成果受到了物里学界的承认和正视这是关于物里根本不雅念的尝试，并且都是权势巨子科学家的尝试成果，终究谁是谁非？我决议用分歧的方式来测量电子半径那时辰，我刚获得博士学位，所以没有人相信我能做出如许的尝试，更没有人撑持我尽管如斯，1965年，我仍是决议抛却在美国年夜学的前途，到德国新建的加快器尝试室用分歧的方式从头做这个尝试8个月今后，我的尝试证实量子电动力学是准确的，电子是没有体积的，它的半径小于10的负14厘米感悟】我的第一个别会是：不要盲从专家的结论，在我以前做尝试的都是世界(Jie)很有名的科学家，他们的尝试成果未必都是准确的世(Shi)界只有三种夸克？做准确的事，不要害怕坚苦第二个尝试是新粒子家族的发现在1974年以前，世界上的物理学家都认为，粒子是由三种夸克构成的，中子是这三种夸克，质子也是这三种夸克，用三种夸克可以诠释所有原子核物理的现象。

我的问题是：为什么宇宙中只有三种夸克？为了求解这个“为什么〞，我决议建一个高活络度的探测器所以，七十年月初我设计了这个尝试，尝试要求的准确度是比拟高的，相当于南京下雨的时辰，每秒钟有100亿个雨滴，假如有一个雨滴是红色的，我们就要把它找出来，其坚苦是可以想见的，准确度是100亿分之一这个尝试同样不受物理学家欢送，因为年夜师都认为宇宙中只有三种夸克做尝试的人傍边，也没有人相信能做出如许坚苦的尝试，所以这个尝试曾被世界上所有的尝试室所回绝直到1972年，美国的布鲁凯文尝试室承受了这个尝试要从100亿个粒子中找到一个新粒子，必需在每秒钟输入100亿高能量的质子到探测器上，这么多质子输入探测器所发生的放射线会彻底粉碎探测器，工作人员也很是危险，是以必需开展全新的、很是准确的、在很是强的放射线下能正常工作的全数仪器当每秒钟100亿个质子输进去的时辰，要求用很年夜的屏障系统我们的屏障系统用了1万吨水泥、5吨铀、100吨铅和5吨番笕，番笕可以防止中子那时向美国当局要5吨番笕是很坚苦的这是那时我们把探测器做完了今后，为探测器所做的新的仪器，这个探测器现展于美国国度科技馆，分辩率是100微米，同时能分辩2021万赫兹。

这个(Ge)尝试的成果是，我们发现了一个新的粒子，它具有奇异的特征，其寿命比的粒子长一万倍新粒子发现今后，很快同样寿命的近似粒子也被发现它的主要性近似我们发现一个荒僻的村子里面所有的人都是百万岁摆布这种新粒子的发现，证了然宇宙中有新的物质存在，它们是由新的夸克构成的，我们把它定名为J粒子J粒子发现的奉献是：改变了人类对于物质根本构造的熟悉J粒子发现之后，人们不再相信只有三个夸克了，如今我们知道世界上至少存在六种分(Fen)歧的夸克因为在诺贝尔奖汗青上，从来没有人用中文做过演讲，所以我决议在授奖的时辰用中文演讲全场强烈热闹拍手)1977年我见到了叶剑英元帅，他写了一首诗给我：“攻城不怕坚，攻书莫畏难，科学有险阻，苦战能过关〞我感觉很有意义感悟】我的第二个别会是对本身要有决议信念，做你认为准确的工作，不要害怕坚苦，不要因为年夜年夜都人的否决而改变，换句话说(Shuo)，要原谅年夜年夜都人的错误强力由谁(Shui)传输？有的科学发现属于不测收成第三个尝试是胶子的发现1977年8月，邓小平师长教师建议每年派10个科学家到我这里来工作，这是我和中国科学家合作的开场如今有良多良多科学家到我那边工作了，良多人都做出了很主要的奉献，例如说唐孝威院士、陈和生院士、郑志鹏院士等等。

20世纪70年月，德国加快器PETRA是300亿电子伏特电子质子对撞机，我的尝试目标是继续测量电子半径，却不测发现胶子什么叫胶子？发现胶子有什么意义？我们知道原子外面是电子，里面是原子核，原子核里面是粒子，粒子里面是夸克宇宙中有三种力，一种是引力，引力是1612年发现的，到如今为止没有人知道引力是如何传输的电磁力我们知道有光的传输，弱力是这两种〔W±、Z0〕粒子的传输，强力是由胶子传输，换句话说就是夸克中心的力是由胶子传输的夸克和胶子是否存在，对物理学和物理学家是很主要的怎么发现的呢？当一个电子和正电子相碰的时辰会发生夸克、反夸克和胶子，当反夸克、夸克和胶子出来的时辰，就酿成了三个喷注，所以当你发现粒子的喷注和胶子的喷注就暗示胶子存在了1979年9月美国的?纽约时报?初次用整版陈述了发现胶子的动静27名中国科学家加入了此次主要尝试(Shi)，在有关粒子的国际合作研究工程史上，这是第一次，也是中国的一年夜奉献昔时的?人平易近日报?也介绍发现胶子的工作感悟】我的第三点体味是，科学是很难猜(Cai)测的，对料想之外的现象要有充实的筹办宇宙有几多分歧的电子？国际科学合作要选最主要标题问题第四个尝试是在欧洲核子中心做的L3尝试。

这个尝试从1982年一向持续到2021年前面说过，宇宙中最根本的工具是电子和夸克，尝试求解的问题是宇宙中到底有几多种分歧的电子，电子能不克不及分成更小的粒子，再就是夸克到底有多年夜，夸克能不克不及分成更小的粒子年夜师传闻过宇宙是年夜爆炸来的，我们这个尝试的目标就是制造宇宙刚开场时辰的环境这是一个比拟年夜的尝试，用的磁铁是1万吨，里面有300吨的铀，均来自于前苏联这个尝试是美国、苏联、中国、欧洲等19个国度600多名科学家配合加入的初次年夜型国际合作中国当局也很是撑持这个尝试，包罗给了一个那时很是进步前辈的计较机，同时在上海的硅酸盐所消费BGO晶体BGO和不锈钢是一样的，分歧的是它是透明的那时每年的产量是4公斤，很不幸的是我们需要12吨，怎么办呢？所以良多人认为这是不成想象的，成果上海的科研所做出来了，如今他们的晶体已经被普遍用于工业和医学上这个尝试20多年颁发了300多篇文章，有300多人获得了博士学位首要成果可以用三句话来表达：第一句话是宇宙中只有三种分歧的电子；第二句话是电子是没有体积的，它的半径小于10的负17厘米，我在开场做尝试的时辰证实它是小于10的负14厘米，用30年的时候仍(Reng)是找不到它的半径；第三句话，夸克也是没有体积的，它的半径小于10的负17厘米。

我们天天用电，可是仍然不知道电子是多年夜感悟】我的第四个别会是关于国际科学合作如何组织和指导国际科学合作？最首要的是要选科学上最主要的标题问(Wen)题，可以引起加入国科学家最年夜的乐趣对奉献年夜的科学家要优先承认，让他们获得国际上的公认，如许才能获得加入国当局持久的优先撑持寻找反物质、暗物质科学往往是年夜都从命少数第五个尝试是客岁9月和年夜师会商过的国际空间站上的AMS尝试AMS是阿尔法磁谱仪的简称之前已经说过，国际空间站是夜空中除了月亮和星星之外最亮的星，国际空间站长109米，宽80米，重420吨，造价是1000亿美元AMS尝试是国际空间站上独一的尝试，也是第一个送入太空的磁谱仪AMS尝试的目标是寻找由反物质构成的物质、暗物质和宇宙线的来历，对人类熟悉宇宙的形成机理有着极其主要的意义这个尝试也是年夜型的(De)国际合作——美国、中国〔包罗台湾〕、俄罗斯、芬兰、法国、德国、意年夜利、瑞士等国度在空间范畴的合作，有60个年夜学和600位科学家加入因为没有人相信，所以美国的宇航局就跟我(Wo)说，在你没有放在空间站以前，你先把这个尝试放在航天飞机上飞翔10天，看看对航天飞翔有没有影响这个磁铁是中科院电工所和航天部一院一路建的，成果放上去今后飞翔很成功。

所以，2021年10月29日的科技日报就说，阿尔法磁谱仪初次升空运行正常，就是说颠末多年的尽力终于做成功了做完这个尝试今后，很侥幸到东南年夜学加入100年校庆，和那时的顾冠群校长签定了AMS—02的合作和谈东南年夜学对这个尝试有很主要的奉献，第一个奉献是东南年夜学做了一个AMS尝试系统，叫AMS—C，第二个奉献是东南年夜学成立了AMS—02反物质探测系统，更主要的是成立东南年夜学AMS—02数据阐发和处置中心AMS是一个很坚苦的尝试2021年，美国航天飞机出过后，宇航局决议打消所有到空间站的科学尝试那时良多人认为，尤其是美国宇航局认为，我应该拥护他们的决议，我说你们的决议是错误的能源部也分歧意，因为AMS的尝试是很主要的于是，2021年，美国参议院、众议院经由过程法令，要求美国当局专为AMS增添(Tian)一班航天飞机这是美国开国以来两院第一次出手管一个科学尝试的工作2021年5月16日，美国“奋进〞号航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空，把阿尔法磁谱仪2〔AMS—02〕送入国际空间站此次上天，要在空间站放20年，为此，我们把本来的超导磁铁换成永远磁铁这个永磁，是中国科学家做的磁谱仪太年夜了，装不进波音747。

幸运的是，美国空军首席科学家是学物理的，学物理的都知(Zhi)道我是谁，所以借给我们美国最年夜的飞机，叫C5，飞机有5层楼高，将磁谱仪运到发射中心美国空军空运总批示部感觉帮我们做这个尝试是很年夜的荣耀，所以他们还有一个AMS展览5月19日下战书5点15分，尝试仪器安装完毕随后，我们花了4个钟头时候来检测这个尝试，没发现任何错误，然后就开场搜集数据完了今后，宇航局放置我和天上的宇航员通话我记得很清晰，我说的第一句话是：“你怎么头朝下？〞他说：“你才是头朝下呢！〞从客岁5月19日到如今，已(Yi)经搜集到了170亿个宇宙线数据，年夜年夜多于曩昔100年搜集到的宇宙线总和在将来20年内，可以搜集到3000亿个数据，可以探测到宇宙边缘旌旗灯号东南年夜学AMS—SOC今朝正承当170亿数据阐发的主要使命，出格感激易红校长、罗军舟院长和龚俭主任的撑持宇宙是最广漠的(De)尝试室，宇宙中的反物质与暗物质等议题是近代物理学最根本的问题AMS尝试作为独一在太空中进展的年夜型科学尝试，最主要的目标是探测未知，寻找天然中存在、我们无法想象、也不曾发现的现象感悟】我的第五点体味是，科学是年夜都从命少数，只有少数人把年夜都人的不雅念推翻今后，科学才能向前开展；天然科学研究是具有竞争性的，科学研究只有第一名，没有第二名。